JP2005208011A - 監視システム及び監視方法 - Google Patents

Abstract

【課題】接近してくる船や人や車、飛行機等の海上、陸上、空中の監視を確実に行うことができる監視システム及び監視方法を提供する。
【解決手段】監視システム１００は、港湾内外を監視する少なくとも１以上の監視用レーザレーダ装置１０１を有するものであり、昼夜間を問わず、港湾に入港する船舶１１０の詳細な情報を取得することができ、船名や識別番号等の確認ができるので、船舶を指定しての通信が可能となると共に、船舶の出入港の管理が容易となる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、画像処理を施して、船や人や車、飛行機等の海上、陸上、空中の監視を行う監視システム及び監視方法に関するものである。

例えば港湾における船舶入出港の監視の概念を図８に示す。現在、港湾に入出港する所定トン数以上の船舶に対して港湾内における停泊料金の徴収等を目的として、船名及び入出港時刻を監視所から監視、記録を行っている。この際、従来では、港湾管理棟１１に設置された沿岸レーダ１２を利用し、海上船舶１３の接近に対する監視を行なっていた（特許文献１）。

特開平６−３１９１４１号公報

ところが、前述した沿岸レーダ１２は、海面の波によるレーダ波散乱を原因とする誤認識が多く、このため、実用上ほとんど使用不可能であった。このため、可視カメラやＩＲ（赤外線）カメラ等の撮像カメラを設置し、画像により、船舶情報を得ることが提案されている。
しかしながら、撮像カメラは暗所において、以下のような問題がある。

（１）港湾を航行する船舶等の警報を発する場合、船名を指定しての発報ができない。
（２）入港する船舶の確認を行う場合、船舶が接近した後、係員が現場にて実施する必要がある。
（３）距離情報等の取得が困難であるので、船舶等の大きさの特定が困難である。

このため、実際には、図８に示すように、防波堤１４等に監視小屋１５を設置し、該監視小屋１４内に常駐する監視員が直接目視による監視を行っている。
しかしながら、常時、監視員が肉眼にて領海を監視し続けなければならず、しかも、防波堤や、小島などの特殊な場所での監視となるため、労働条件として非常に厳しいものがある。このため、直接人間による監視では監視員が常時、検知領域に集中しなければならず、長時間の監視には限界があるという、問題がある。

また、国際海事機関（ＩＭＯ）において、海上人命安全条約（ＳＯＬＡＳ条約）の改正並びに船舶及び港湾の国際保安コード（ＩＳＰＳコード：新規コード）が採択され、(1)船舶自動識別装置（ＡＩＳ）の早期導入、(2)船舶識別番号の表示、(３)寄港国による監督措置の実施が義務づけられるようになり、上記改正条約等の要件を船舶が満たしていることを確認するため、寄港国は監督を行い、要件を満たしていない船舶が港内にある場合には、従来のポートステートコントロールによる出航差し止め等の措置に加え、港からの排除といった強制措置を執ることができ、また、このような船舶が領海内で港に入ろうとしている場合には、入港拒否を含む所要の措置を執ることができるような港湾監視システムの設置が急務になっている。

また、近年危険設備等における接近してくる不審者や不審走行体、不審空中航行体の発見を目的としてレーダやカメラの監視をしているが、レーダは画像情報として、カメラは前述した問題があるので、危険設備等に対して接近してくる物体の把握を確実に行うことができることが切望されている。

本発明は、上記問題に鑑み、接近してくる船や人や車、飛行機等の海上、陸上、空中の監視を確実に行うことができる監視システム及び監視方法を提供することを課題とする。

上述した課題を解決するための本発明の第１の発明は、少なくとも１以上の監視用レーザレーダ装置を有することを特徴とする監視システムにある。

第２の発明は、第１の発明において、監視レーダ又は監視カメラの少なくとも一つと、少なくとも１以上の監視用レーザレーダ装置とを有することを特徴とする監視システムにある。

第３の発明は、第１又は２の発明において、前記レーザレーダ装置が、認識対象物体にパルスレーザ光を照射するレーザ装置と、前記パルスレーザ光に同期した動作開始信号および動作間隔信号によってシャッタ動作を行うシャッタ装置と、このシャッタ装置を介して前記認識対象物体からの反射光を受光して撮像を行う撮像装置と、前記レーザ装置によるパルスレーザ光の照射領域および前記撮像装置の受光領域を変化させる照射・受光領域制御装置と、前記撮像装置によって得られた画像信号に所定の画像処理を施す画像処理装置と、この画像処理装置から出力される画像信号で示される前記認識対象物体の画像を表示する表示装置とを備えたことを特徴とする監視システムにある。

第４の発明は、第１乃至３のいずれか一つの発明において、前記監視用レーザレーダ装置のパルスレーザの波長が７６０ｎｍ以上１６００ｎｍ以下であることを特徴とする監視システムにある。

第５の発明は、第１乃至３のいずれか一つの発明において、前記監視用レーザレーダ装置のパルスレーザの波長が２２０ｎｍ以上４４０ｎｍ以下であることを特徴とする監視システムにある。

第６の発明は、第１乃至４のいずれか一つの監視システムを用い、海上航行体、陸上移動体、空中航行体の監視を行うことを特徴とする監視方法にある。

第７の発明は、第６の発明において、複数のレーザレーダ装置を用い、広画角で監視して、海上航行体、陸上移動体、空中航行体のいずれかの認識対象物体を捕捉し、照合リストに照らし合わせ、照合リスト外の場合、特定認識対象物体を撮影することを特徴とする監視方法にある。

第８の発明は、第７の発明において、複数のレーザレーダ装置を用い、広画角で監視して、海上航行体、陸上移動体、空中航行体のいずれかの認識対象物体を捕捉し、その後、特定認識対象物体を追尾することを特徴とする監視方法にある。

第９の発明は、第６の発明において、複数のレーザレーダ装置を用い、広画角で監視して、海上航行体、陸上移動体、空中航行体のいずれかの認識対象物体を捕捉し、その後、特定認識対象物体の履歴を記録することを特徴とする監視方法にある。

第１０の発明は、第７の発明において、照合リスト外の場合、特定認識対象物体に対して警告を発することを特徴とする監視方法にある。

第１１の発明は、第６の発明において、監視領域を分割し、各領域を移動する海上航行体、陸上移動体、空中航行体のいずれかの認識対象物体の移動履歴から、複数の移動体同士が衝突しないかを判断し、衝突の危険が予測される場合、該当する認識対象物体に対して警報を発することを特徴とする監視方法にある。

第１２の発明は、第６の発明において、監視領域を分割し、各領域を移動する海上航行体、陸上移動体、空中航行体のいずれかの認識対象物体の移動履歴から、各領域の危険領域に侵入することが予測される場合、該当する認識対象物体に対して警報を発することを特徴とする監視方法にある。

本発明によれば、船や人や車、飛行機等の海上、陸上、空中の監視を確実に行うことができる。

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

本発明による監視システムと監視方法について、図面を参照して説明する。
図１は、実施例１に係る監視システムを示す概念図である。
図１に示すように、監視システム１００は、港湾内外を監視する少なくとも１以上の監視用レーザレーダ装置１０１を有するものである。

レーザレーダ装置１０１の設置により、昼夜間を問わず、港湾に入港する船舶１１０の詳細な情報を取得することができる。これにより、船名や識別番号等の確認ができるので、船舶を指定しての通信が可能となる。また、これにより船舶の出入港の管理が容易となる。

本実施例においては、前記レーザレーダ装置１０１を港湾管理棟１０２の屋上に設置している。また、レーザレーダ装置１０１に加えて、レーダ又は撮像カメラの少なくとも一つを備えるようにしている。本実施例ではレーダ１０３を港湾管理棟１の屋上に設置している。
これにより、レーダ１０３で港湾１０４内外の広い範囲を監視し、不審船等を探知後、監視用レーザレーダ装置１０１により対称船舶を拡大して撮影し、詳細情報を取得するようしている。

前記レーザレーダ装置１０１としては、パルスレーザを照射し、反射光をカメラの高速シャッタ開閉制御により撮影するレンジゲート式の画像取得用レーザレーダを用いるようにすればよいが、他の方式のレーザレーダであってもよい。

ここで、図５にレーザレーダ装置１０１の装置構成を示すブロック図を示す。図５に示すように、レーザレーダ装置１０１は、パルスレーザ装置１に対し、パルスレーザ制御装置２を介してパルスレーザ用電源装置３から供給される駆動電力により駆動し、パルスレーザ光４を発生させ、このパルスレーザ光４を照明用光学レンズ系５を介して海上の船舶１１０の認識対象物体に照明光として照射し、認識対象物体からの反射光を受光用光学レンズ系７およびシャッタ装置１０を介して撮像装置１２上に結像して認識対象物体の撮像を行い、撮像装置１２から得られた画像信号を画像処理装置１４により処理して表示装置１５で画像表示するものである。

前記照明用光学レンズ系５、前記受光用光学レンズ系７、前記シャッタ装置１０および前記撮像装置１２は、それぞれ照明領域制御装置６、受光領域制御装置９、シャッタ動作制御装置１１および撮像制御装置１３により制御される。

また、制御信号発生装置１６は、物体認識装置全体の制御しており、ユーザインタフェース１７から入力されるユーザ（観測者）の指定に応じて、パルスレーザ制御装置２、照明領域制御装置６、受光領域制御装置９、シャッタ動作制御装置１１および撮像制御装置１２のそれぞれに所定の制御信号を出力する。この制御信号発生装置１６と上述したパルスレーザ制御装置２、照明領域制御装置６、受光領域制御装置９、シャッタ動作制御装置１１および撮像制御装置１２は、それぞれ光ケーブル等による伝送路で接続されており、ユーザインタフェース１７および表示装置１５を用いた遠隔操作が可能な構成となっている。

このレーザレーダ装置１０１によって海上を航行する認識対象物体である船舶の認識を行う場合、ユーザはパーソナルコンピュータ等で構成されたユーザインタフェース１７を用いて、パルスレーザ装置１において発生させるパルスレーザ光４の出力、パルス幅、繰返し周期等の特性を指定すると共に、このパルスレーザ光４の照射による照明領域８ａの広さについて指定する。

照明領域８ａは、認識対象物体までの距離および認識対象物体の大きさに対応させて変化させるものであり、ユーザは照明領域８ａを調節しながら観測を行って、表示装置１５に認識対象物体を示す画像が最適な割合で表示されるようにする。具体的には、識対象物体までの距離が短いとき、または認識対象物体が大きいときには、画像中に認識対象物体が全て含まれるように照明領域８ａを広く指定し、認識対象物体までの距離が長いとき、または認識対象物体が小さいときは、画像中を占める認識対象物体の割合が大きくなるように照明領域８ａを狭く指定する。

このようにして指定されたパルスレーザ光４の特性および照明領域８ａの広さを示す各データは制御信号発生装置１６に出力され、制御信号発生装置１６からは各データに応じた制御信号がパルスレーザ制御装置２および照明領域制御装置６にそれぞれ出力される。

パルスレーザ制御装置２は、制御信号発生装置１６から出力された制御信号に応じてパルスレーザ装置１を駆動させ、パルスレーザ装置１はパルスレーザ制御装置２の制御に応じた特性、すなわちユーザによって指定された特性のパルスレーザ光４を発生させる。

パルスレーザ装置１で発生したパルスレーザ光４は、照明用光学レンズ系５に導かれる。照明用光学レンズ系５は、照明領域制御装置６の制御に応じてその位置を変化させるレンズ群を備えており、このレンズ群によりパルスレーザ装置１から導かれたパルスレーザ光４を空間的に拡大もしくは縮小して、照明領域８ａに向けて照射する。

この際、照明領域制御装置６はユーザによって指定された照明領域８ａにパルスレーザ光４が照射されるように照明用光学レンズ系５を制御している。また、照明制御装置６は後述する受光領域８ｂがユーザに指定されたときは、この受光領域８ｂと照明領域８ａとが可能な限り同一となるように照明用光学レンズ系５を自動的に制御する。

このようにして、照明領域８ａにパルスレーザ光４が照射されると、照明領域８ａ内に存在する認識対象物体によってパルスレーザ光４が反射することにより反射光（散乱光）が発生する。以下、この反射光を受光して認識対象物体を撮像する処理について説明する。

まず、反射光を受光する受光領域８ｂが照明領域８ａと可能な限り同一となるように調節される。具体的には、制御信号発生装置１６から所定の制御信号が受光領域制御装置９に出力され、受光領域制御装置９はこの制御信号に応じて受光用光学レンズ系７を構成するレンズ群の位置を変化させて、照明領域８ａとできるだけ同じ領域からの反射光を受光するように受光領域８ｂを自動的に調節する。なお、必要に応じてユーザが受光領域８ｂを指定してもよい。

このとき、受光領域制御装置９は受光用光学レンズ系７における焦点制御も同時に行っており、ユーザによって指定された領域（距離）に対して焦点が結ばれるように受光用光学レンズ系７を制御する。なお、この焦点は後述する動作開始時間に対応させて、撮影しようとする認識対象物体までの距離に応じて調節するものとする。

受光用光学レンズ系７によって集光された認識対象物体からの反射光は、シャッタ装置１０を介して撮像装置１２へ導入される。ここで、シャッタ装置１０はシャッタ動作制御装置１１によって開（オープン）状態および閉（クローズ）状態を制御されるものであり、所定のタイミングでシャッタの開閉を行うことにより、認識対象物体からの反射光のみを撮像装置１２に導き、それ以外の浮遊粒子等からの反射光を遮光する。

このようにシャッタ装置１０を動作させるためには、予め動作開始時間および動作間隔時間を適切に指定しておく必要がある。動作開始時間とはパルスレーザ装置１によるパルスレーザ光４の照射開始からシャッタをオープン状態にして露光を開始するまでの時間を表し、パルスレーザ光４と同期して認識対象物体までの距離に応じて設定される。また、動作間隔時間とはシャッタ装置１０のオープン状態を保つ時間を表しており、撮像装置１２の感度等に応じて設定される。これら動作開始時間および動作間隔時間を調節することによって、任意の領域（距離）に存在する認識対象物体からの反射光のみを取り込むことが可能となる。なお、これら動作開始時間および動作間隔時間はユーザインタフェース１７により指定され、各々の値に応じた制御信号が制御信号発生回路１６からシャッタ動作制御装置１１に出力される。

シャッタ動作制御装置１１は、制御信号発生装置１６から出力される制御信号に基づき、パルスレーザ装置１によるパルスレーザ光４の照射開始と同時にシャッタ装置１０をクローズ状態にする。そして、パルスレーザ光４に同期した動作開始信号および動作間隔信号を出力することによりシャッタ装置１０を最適なタイミングで開閉させて、認識対象物体からの反射光のみを撮像装置１２に導く。

なお、認識対象物体までの距離が不明の場合には、動作開始時間を僅かずつずらすことによって、認識対象物体の位置を探査することが可能となる。この場合、パルスレーザ光４の照射から反射光の受光までの伝搬時間に基づいて、認識対象物体までの距離を計測し、この距離によって動作開始時間を設定してもよい。

撮像装置１２は、このようにして導かれた反射光を受光し、撮像制御装置１３から出力されるゲイン、アイリス、撮像周期等の受光特性に関する制御信号に従って撮像を行い、得られた画像信号を画像処理装置１４に出力する。なお、上述した受光特性はユーザインタフェース１７を用いて予め指定されているものとする。

画像処理装置１４は、撮像装置１２から出力される画像信号をＡ／Ｄ変換し、さらにエッジ強調処理等の処理を施して表示装置１５に出力する。ここで、画像処理装置１４では認識対象物体（もしくは、物体認識装置本体）が僅かに移動（微小振動等を含む）している場合でも正確に物体の認識を行うことができるように、例えば積分法のように比較的長時間にわたる画像情報を必要とする画像処理は行わず、上述したエッジ強調処理のように比較的短時間にわたる単一の画像情報のみに基いた画像処理を行うことが望ましい。

表示装置１５は、画像処理装置１４から出力される画像信号で示される画像を表示し、ユーザは表示された画像に基づいて物体の認識を行う。この際、照射領域８ａおよび受光領域８ｂの広さおよび認識対象物体までの距離を示すデータ、さらにユーザによって指定された種々のデータを同時に表示してもよく、このようにすることでユーザは実際の認識対象物体の大きさを容易に把握することができる。

前述した構成においては、パルスレーザ装置１から発生するパルスレーザは一種類としているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば赤外側と紫外側の両方のパルスレーザ光を用いて監視するようにしてもよい。この場合には、パルスレーザ装置１と照明用光学レンズ系５との間に、波長変換部を介装し、この波長変換部により赤外側レーザ光と紫外側レーザ光とを照射するようにする。

なお、本発明の赤外側の波長は、図７に示すように、パルスレーザの波長が７６０ｎｍ以上１６００ｎｍ以下とすることが好ましい。このような波長範囲とすることで、特に港湾では密航船の暗視等、監視している事実を知られたくない場合に、好適である。

また、紫外側では、パルスレーザの波長が２２０ｎｍ以上４４０ｎｍ以下とすることが好適である。特に、赤外線吸収物質で船名等を覆っているような場合においても、紫外側の成分は反射が良好であるので、認識物体を撮像することができる。

次に、上述した物体認識装置を用いて実際に海上を航行する船舶を観測した場合について、図６を参照して説明する。なお、図６ではレーザレーダ装置は装置本体２０および表示装置１５で示されており、装置本体２０は上述したパルスレーザ装置１、パルスレーザ制御装置２、パルスレーザ用電源装置３、照明用光学レンズ系５、照明領域制御装置６、受光用光学レンズ系７、受光領域制御装置９、シャッタ装置１０、シャッタ動作制御装置１１、撮像装置１２、撮像制御装置１３、画像処理装置１４、制御信号発生装置１６およびユーザインタフェース１７を備えているものとする。

図６では、認識対象物体が照明領域および受光領域の軸方向に複数存在した場合について説明するためのものであり、図６中上側領域においては、観測状態を表し、図６中下側領域においては、シャッタ装置１０の動作状態を表している。なお、横軸は時間、縦軸は撮像装置に到達する光量を表す。

図６に示されるように、照明領域４４および受光領域４５の軸方向、すなわちパルスレーザ光４の伝播方向には複数の第１乃至第３船舶１１０−１〜１１０−３が存在している。この場合、動作開始時間および動作間隔時間を調節することにより、任意の領域（距離）の選択的断層観測を行うことができる。

今、第１船舶１１０−１および第３船舶１１０−３を認識対象とし、これら船舶１１０−１、１１０−４３に応じて適当に照明領域４４および受光領域４５を設定する。この状態で、動作開始時間Ｔ３および動作間隔時間τ３でシャッタ装置１０を動作させれば、第１船舶４１からの反射光４６のみを受光できるので、第１船舶１１０−１のみを示す画像４７が得られる。同様に、動作開始時間Ｔ４および動作間隔時間τ４でシャッタ装置１０を動作させれば、第３船舶１１０−３からの反射光のみを受光できるので、第３船舶１１０−３のみを示す画像４９が得られる。

このように照明領域４４および受光領域４５を一定に保ったまま、動作開始時間および動作間隔時間のみを変化させる場合、第１船舶１１０−１および第３船舶１１０−３を高分解能で認識するためには、これら船舶１１０−１，１１０−３が同じ程度の大きさで、各々が装置本体２０から同じ程度の距離に存在している必要がある。そうでない場合には、近方観測および遠方観測の手法を用いて、船舶１１０−１，１１０−３のそれぞれに対応させて照明領域および受光領域を設定して観測を行う。

このように、動作開始時間および動作間隔時間の値を調節することにより、必要な反射光のみを受光して撮影することができるので、任意の領域の認識対象物体を選択的に観測することが可能となる。

レーザレーダ装置１０１を用いて監視することにより、従来では監視員が目視によって監視していた船体表示情報を確実に認識することができることができる。
これにより、船舶の入港予定記録のデータベース等に照合して、取得した船舶情報がデータベース中に合致している場合には、入港の記録を行う。一方、データベース中に合致する情報がない場合には、不審船として判断し、その後追尾をすると共に、船舶に対して、警告を発する。また、警察、海上保安庁等の行政組織に報告を行う。
また、画像処理装置１４に画像情報を文字情報に変換する変換部を別途設け、文字情報を直ちにデータベースに照合して処理時間を短縮するようにしてもよい。
船名は数Ｋｍ先〜１０Ｋｍの船舶１１０の船名をレーザレーダ装置１０１で確認することができる。

また、船舶が既に船舶自動識別装置（ＡＩＳ）を設置している場合には、その情報を取得し、情報が合致していることを確認するようにすればよい。一方、船舶が船舶自動識別装置（ＡＩＳ）を設置していないような場合には、本発明のレーザレーダ装置を用いることで、船体に表示された船名情報等を取得することができるので、港湾管理棟１０２等において、港湾１０４に入港する船舶１１０の一元管理が可能となる。

また、船舶等の探知後、探知した船舶１１０までの距離を取得し、これと合わせて旋回方向（水平・垂直）、時間、映像を記録することにより、船舶１１０の移動履歴、航跡を記録するようにすることもできる。
また、距離の取得はレーザレーダのカメラシャッタ制御タイミングより、船舶までの距離取得が可能である。
従来の撮像カメラでは距離情報や詳細な航路を確認することができなかったが、本発明によれば、航跡データの参照が容易となり、事後の解析等の労力が軽減される。
また、船舶の移動履歴・航跡等を海図等に表示することで、その確認が容易となる。

このように、本発明の監視システムによれば、海上人命安全条約（ＳＯＬＡＳ条約）で義務化される寄港国による監督措置に適格に対応することができ、不審船に対しては港湾からの排除といった強制措置や、入港拒否を含む所要の措置を執ることができるような港湾監視システムに構築することができる。

また、埠頭等においてコンテナ船に積み込む積荷の監視においても本発明を適用することができる。すなわち、コンテナの壁面に例えばバーコード等のレーザレーダ装置により識別可能な識別標識を予め付しておき、事前に登録したコンテナと、実際に積み込むコンテナとが合致しているかをレーザレーダ装置の文字識別機能により行うことができる。

本実施例では、本監視システムを港湾の監視システムに適用することについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば船舶の海上航行体の監視以外に、例えば原子力設備等の危険施設、汚染土壌地域等の危険区域に侵入する陸上移動体や空中航行体の監視を行うようにしてもよい。

そして、複数のレーザレーダ装置を用い、広画角で監視して、陸上移動体、空中航行体のいずれかの認識対象物体を捕捉し、照合リストに照らし合わせ、照合リスト外の場合、特定認識対象物体を撮影するようにしてもよい。

また、陸上移動体、空中航行体のいずれかの認識対象物体を捕捉し、その後、特定認識対象物体を追尾するようにしてもよい。
また、陸上移動体、空中航行体のいずれかの認識対象物体を捕捉し、その後、特定認識対象物体の履歴を記録するようにしてもよい。

さらに、照合リスト外の場合、特定認識対象物体に対して警告を発するようにしてもよく、提携する警備機関や、関係行政機関に通報するようにしてもよい。これにより、セキュリティシステムの構築が可能となる。

本発明による実施例２について図２を用いて説明する。
図２は、本発明の実施例２に係る監視システムの概略図である。なお、実施例１における図１の監視システムと同一の構成については、同一の符号を付してその説明は省略する。
本実施例では、実施例１で説明したレーザレーダ装置を２台以上設けるようにして、複数のレーザレーダ装置により、より広範囲の領域についての監視を行うようにしたものである。

図２に示すように、２箇所に設けた港湾管理棟１０２−１、１０２−２の屋上には、第１のレーザレーダ１０１−１と第２のレーザレーダ装置１０１−２とがそれぞれ設置されている。これにより、第１のレーザレーダ装置１０１−１での撮影が不可能な場合に、第２のレーザレーダ装置１０１−２により、それをカバーするようにしている。
また、第１レーザレーダ装置１０１−１と第２のレーザレーダ装置１０１−２との機能を分化させ、第１のレーザレーダ装置１０１−１では広画角の撮影を行い、第２のレーザレーダ装置１０１−２ではズーム撮影することで、常に広画角で港湾の監視をすると並行して、目的の船舶の監視のみを続行することができる。
これにより、不審船を認定し、確認したらその後自動で追尾確認しつづけることができる。

本発明による実施例３について図３を用いて説明する。
図３は、本発明の実施例３に係る監視システムの概略図である。なお、実施例１における図１の監視システムと同一の構成については、同一の符号を付してその説明は省略する。
本実施例では、実施例１で説明したレーザレーダ装置を複数台用い、複数のレーザレーダ装置により、港湾の別々の領域についての監視を独立して行うようにしたものである。

図３に示すように、港湾１０４の別々の領域Ａ〜Ｃを監視するように、三箇所の第１のレーザレーダ装置１０１−Ａと第２のレーザレーダ装置１０１−Ｂと第３のレーザレーダ装置１０１−Ｃが設置されていると共に、これらのレーザレーダ装置１１０−Ａ〜Ｃに併設して撮像カメラ１０５Ａ〜１０５Ｃが設置されており、これらの情報を集中管理する集中制御部１２０が港湾管理棟等内に設置されている。

これにより、各監視領域Ａ〜Ｃにおいて、個々のレーザレーダ装置１０１Ａ〜Ｃ及び撮像カメラ１０５Ａ〜Ｃで監視し、その情報を集中制御部１２０へ送り、各船舶１１０Ａ〜１１０Ｂに衝突のおそれがないかどうかを判断する。
そして、判断の結果、衝突する危険がある場合には、該当する船舶に船名を指定して警報を発報する。

本実施例では海上航行体である船舶について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、監視領域を分割し、各領域を移動する陸上移動体、空中航行体のいずれかの認識対象物体の移動履歴から、複数の移動体同士が衝突しないかを判断し、衝突の危険が予測される場合、該当する認識対象物体に対して警報を発するようにしてもよい。

また、監視領域を分割し、各領域を移動する陸上移動体、空中航行体のいずれかの認識対象物体の移動履歴から、各領域の危険領域に侵入することが予測される場合、該当する認識対象物体に対して警報を発するようにしてもよい。

本発明による実施例４について図４−１、図４−２を用いて説明する。
図４−１は、本発明の実施例４に係る監視システムの概略図である。なお、実施例１における図１の監視システムと同一の構成については、同一の符号を付してその説明は省略する。
本実施例では、実施例１で説明したレーザレーダ装置を用い、港湾１０４内の浅瀬等の危険区域１３０に船舶が接近するのを回避するようにしたものである。

図４−１に示すように、港湾１０４の浅瀬等の危険区域１３０を監視するように、レーザレーダ装置１０１が港湾監視場所等に設置されている。

そして、船舶が危険区域１３０に接近するような場合には、図４−２に示すように、監視画面１３１上に予め設定された危険区域１３２に侵入するか否かを判断する。
そして、画面上の危険区域１３２に侵入した時点で、該侵入する船舶に警報を発する。
この結果、港湾の浅瀬等の危険区域１３０に対しても未然に事故を防止することができる。

これにより、監視員やオペレータが各監視領域Ａ〜Ｃにおいて、個々のレーザレーダ装置１０１Ａ〜Ｃ及び撮像カメラ１０５Ａ〜Ｃで監視し、その情報を集中制御部１２０へ送り、各船舶１１０Ａ〜１１０Ｂに衝突のおそれがないかどうかを判断する。
そして、判断の結果、衝突する危険がある場合には、該当する船舶に船名を指定して警報を発報する。

以上のように、本発明にかかる監視システムは、接近してくる船や人や車、飛行機等の海上、陸上、空中の監視を確実に行うことができ、例えば港湾における入港する船舶情報の監視等に用いて適している。

実施例１にかかる港湾監視システムの概略図である。 実施例２にかかる港湾監視システムの概略図である。 実施例３にかかる港湾監視システムの概略図である。 実施例４にかかる港湾監視システムの概略図である。 実施例４にかかる港湾監視システムの画像表示図である。 レーザレーダ装置のブロック図である。 レーザレーダの原理説明図である。 レーザ測定波長と反射率比との関係図である。 従来の監視システムの概略図である。

符号の説明

１００ 監視システム
１０１ 監視用レーザレーダ装置
１０２ 港湾管理棟
１０３ レーダ
１０４ 港湾

Claims (12)

1. 少なくとも１以上の監視用レーザレーダ装置を有することを特徴とする監視システム。
2. 請求項１において、
   監視レーダ又は監視カメラの少なくとも一つと、少なくとも１以上の監視用レーザレーダ装置とを有することを特徴とする監視システム。
3. 請求項１又は２において、
   前記レーザレーダ装置が、
   認識対象物体にパルスレーザ光を照射するレーザ装置と、
   前記パルスレーザ光に同期した動作開始信号および動作間隔信号によってシャッタ動作を行うシャッタ装置と、
   このシャッタ装置を介して前記認識対象物体からの反射光を受光して撮像を行う撮像装置と、
   前記レーザ装置によるパルスレーザ光の照射領域および前記撮像装置の受光領域を変化させる照射・受光領域制御装置と、
   前記撮像装置によって得られた画像信号に所定の画像処理を施す画像処理装置と、
   この画像処理装置から出力される画像信号で示される前記認識対象物体の画像を表示する表示装置とを備えたことを特徴とする監視システム。
4. 請求項１乃至３のいずれか一つにおいて、
   前記監視用レーザレーダ装置のパルスレーザの波長が７６０ｎｍ以上１６００ｎｍ以下であることを特徴とする監視システム。
5. 請求項１乃至３のいずれか一つにおいて、
   前記監視用レーザレーダ装置のパルスレーザの波長が２２０ｎｍ以上４４０ｎｍ以下であることを特徴とする監視システム。
6. 請求項１乃至４のいずれか一つの監視システムを用い、海上航行体、陸上移動体、空中航行体の監視を行うことを特徴とする監視方法。
7. 請求項６において、
   複数のレーザレーダ装置を用い、広画角で監視して、海上航行体、陸上移動体、空中航行体のいずれかの認識対象物体を捕捉し、照合リストに照らし合わせ、照合リスト外の場合、特定認識対象物体を撮影することを特徴とする監視方法。
8. 請求項７において、
   複数のレーザレーダ装置を用い、広画角で監視して、海上航行体、陸上移動体、空中航行体のいずれかの認識対象物体を捕捉し、その後、特定認識対象物体を追尾することを特徴とする監視方法。
9. 請求項６において、
   複数のレーザレーダ装置を用い、広画角で監視して、海上航行体、陸上移動体、空中航行体のいずれかの認識対象物体を捕捉し、その後、特定認識対象物体の履歴を記録することを特徴とする監視方法。
10. 請求項７において、
    照合リスト外の場合、特定認識対象物体に対して警告を発することを特徴とする監視方法。
11. 請求項６において、
    監視領域を分割し、各領域を移動する海上航行体、陸上移動体、空中航行体のいずれかの認識対象物体の移動履歴から、複数の移動体同士が衝突しないかを判断し、衝突の危険が予測される場合、該当する認識対象物体に対して警報を発することを特徴とする監視方法。
12. 請求項６において、
    監視領域を分割し、各領域を移動する海上航行体、陸上移動体、空中航行体のいずれかの認識対象物体の移動履歴から、各領域の危険領域に侵入することが予測される場合、該当する認識対象物体に対して警報を発することを特徴とする監視方法。

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